CN214517483U - 一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，属于板坯连铸冷却控制技术领域。它包括在连铸机垂直段，沿着宽度方向分节辊辊缝的内弧和外弧分别对应设置14个喷嘴，同一弧侧，对14个喷嘴按照顺序进行编号为①‑

，14个喷嘴关于分节辊辊缝中心位置对称分布，将内弧和外弧的⑤‑⑩号喷嘴使用同一管道连接，记为A回路，将内弧的①号喷嘴、②号喷嘴、

号喷嘴和

号喷嘴使用同一管道连接，记为B回路，将其余喷嘴使用同一管道连接，记为C回路。能够提高二冷水的有效利用率，有利于降本增效。

Description

一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构

技术领域

本实用新型属于板坯连铸冷却控制技术领域，更具体地说，涉及一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构。

背景技术

连铸过程是将炼钢-精炼过程中获得的成分、洁净度合格的高温钢水通过成套的设备连续不断地浇铸成满足规格要求铸坯的过程，为热轧工序提供合格的坯料。高质量的铸坯是获得高质量成品的重要保证，因此在连铸过程中的铸坯质量控制，成为冶金工作者的重要研究内容。特别是对于微合金化钢，容易形成角部横裂纹缺陷，对后续轧制产生不利影响，通常的做法是对形成该缺陷的铸坯进行清理，检查合格后进行轧制，严重影响生产效率的提高，且增加了生产成本。对于微合金化钢，可以通过铸坯表层组织控制，细化表层组织晶粒，同时抑制相变过程中铁素体膜在奥氏体晶界的析出，防止铸坯在弯曲或者矫直过程中的应力集中而发生裂纹缺陷。对该控制方法，铸坯出结晶器后的二冷控制是关键，二冷区喷嘴布置方式、冷却水量和回路控制是重点优化的方向。对于直弧形板坯连铸机，垂直区扇形段的喷嘴布置和回路控制更为重要。当前大多铸机的垂直段喷嘴常采用内外弧错开设置的方式，控制回路相对单一，当同一铸机浇铸不同宽度铸坯时，铸坯角部区域容易造成过冷，容易导致角部裂纹的发生。因此，有必要开发一种新的板坯连铸机垂直段二冷喷嘴布置及回路控制方法。

中国专利申请号为：201510097887.5，公开日为：2015-05-13的“一种提高铸坯表面塑性的二冷喷嘴布置方法及二冷控制方法”，该发明中提到的二冷喷嘴布置方法及二冷控制方法，在连铸机垂直段设置宽面喷嘴和窄面喷嘴，喷嘴按奇偶排交错布置，根据铸坯厚度和宽度尺寸不同，喷嘴的数量不同；宽面喷嘴和窄面喷嘴分别采用独立回路控制的方法，以此来提高铸坯的表面塑性。

中国专利申请号为：201220689422.0，公告日为：2013-06-19的“板坯连铸机二次冷却喷嘴系统”，其包括多排设置于板坯上的喷嘴；沿板坯宽度方向每排设置3-4个喷嘴；其中，每排中间布置1-2个固定喷嘴，边部各布置一个可移动喷嘴。通过可移动式的气-水喷嘴冷却系统，在板坯生产断面发生变化时，通过移动气-水喷嘴相对板坯的位置来调节二次冷却水的覆盖范围，减轻板坯矫直过程中因角部过冷而形成的角部横裂纹，满足板坯连铸机生产多断面高表面质量板坯的需求。通过可移动喷嘴来调节冷却情况，虽能够改善板坯的冷却情况，却需要对现场进行不断的检测。

中国专利申请号为：201310404957.8，公开日为：2013-12-25的“一种硅钢板坯连铸生产的二次冷却喷嘴布置方法”，其包括：在垂直弯曲段，连铸机的每个辊缝的内弧和外弧的宽度方向上均设置六个喷嘴喷淋连铸坯，其中，四个喷嘴设于中间，其余两个设于边缘；在弧形段和矫直段，连铸机的每个辊缝的内弧和外弧的宽度方向上均设置四个喷嘴喷淋连铸坯，其中，两个喷嘴设于中间，其余两个设于边缘；在水平段，连铸机的每个辊缝的内弧和外弧的宽度方向上均设置两个喷嘴喷淋连铸坯，以及一个喷嘴喷淋连铸辊。采用本实用新型的喷嘴设置方法，铸坯横向温度的均匀性有了很大的提高，且基本消除了角裂，同时满足了硅钢的生产不同二冷区域冷却强度需求。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有铸坯角部冷却受限的问题，本实用新型提供一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构。能够提高二冷水的有效利用率，有利于降本增效。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，包括在连铸机垂直段，沿着宽度方向分节辊辊缝的内弧和外弧分别对应设置14个喷嘴，同一弧侧，对14个喷嘴按照顺序进行编号为

14个喷嘴关于分节辊辊缝中心位置对称分布，将内弧和外弧的⑤-⑩号喷嘴使用同一管道连接，记为A回路，将内弧的①号喷嘴、②号喷嘴、

号喷嘴和

号喷嘴使用同一管道连接，记为B回路，将其余喷嘴使用同一管道连接，记为C回路。

作为本实用新型的可能实施方案的进一步说明，所述A回路、B回路和C回路分别使用不同的进水管道进行供水。

作为本实用新型的可能实施方案的进一步说明，所述内弧和外弧的喷嘴喷射角为80-100°。控制喷嘴的喷射角，有效的利用喷嘴对铸坯进行冷却，冷却效果好，节约冷却资源。

作为本实用新型的可能实施方案的进一步说明，所述内弧和外弧的喷嘴喷射角为90°。

作为本实用新型的可能实施方案的进一步说明，相邻所述内弧和外弧的喷嘴之间的距离为130～150mm。由于分节辊的辊缝的空间有限，需要调整喷嘴之间的距离，以实现喷嘴的均布，有效完成对铸坯的冷却。

作为本实用新型的可能实施方案的进一步说明，所述内弧和外弧的喷嘴端面到铸坯表面的距离相同。内弧和外弧进行等同对称布置，能够方便的对两边进行等同的控制，控制较为简单。

作为本实用新型的可能实施方案的进一步说明，所述内弧和外弧的喷嘴端面到铸坯表面的距离为150～170mm。喷嘴端面到铸坯表面的距离需要进行控制，距离过大，冷却水不能有效的到达铸坯的表面，距离过小，冷却范围较小。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，不同位置的喷嘴单独控制，对不同断面的铸坯，不同的回路可设置不同的冷却水量，以满足铸坯冷却控制要求，特别是对于铸坯角部的冷却控制；此外这种回路控制能够提高二冷水的有效利用率，有利于降本增效；

(2)本实用新型的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，且不同位置内外弧喷嘴采用独立回路控制的方法，回路A、B和C可设置不同的冷却水量，有利于更加合理的控制铸坯表面温度，防止铸坯角部过冷；

(3)本实用新型的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，可根据钢种和铸坯宽度，配合结晶器冷却、结晶器宽、窄面足辊冷却，能更好地实现铸坯表层组织细化，抑制先共析铁素在奥氏体晶界的析出，提高铸坯表层高温强度，减少裂纹的产生。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本实用新型采用的一种喷嘴布置和回路结构示意图；

图2为图1的断面喷嘴布置和喷淋示意图。

附图中：1、分节辊；2、二冷喷嘴。

具体实施方式

下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本实用新型的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。

本申请中喷嘴的描述均为二冷喷嘴2为避免描述的混乱对其进行编号说明。

实施例1

本实施例的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，包括在连铸机垂直段，沿着宽度方向分节辊1辊缝的内弧和外弧分别对应设置14个喷嘴，同一弧侧，对14个喷嘴按照顺序进行编号为

14个喷嘴关于分节辊1辊缝中心位置对称分布，将内弧和外弧的⑤-⑩号喷嘴使用同一管道连接，记为A回路，将内弧的①号喷嘴、②号喷嘴、

号喷嘴和

号喷嘴使用同一管道连接，记为B回路，将其余喷嘴使用同一管道连接，记为C回路。

A回路、B回路和C回路分别使用不同的进水管道进行供水，利用水实现铸坯的冷却。内弧和外弧的喷嘴喷射角为80-100°喷射角可为80°、85°、90°、95°、100°。控制喷嘴的喷射角，有效的利用喷嘴对铸坯进行冷却，冷却效果好，节约冷却资源。相邻内弧和外弧的喷嘴之间的距离为130～150mm，其距离可为130mm、135mm、138mm、143mm、150mm。由于分节辊11的辊缝的空间有限，需要调整喷嘴之间的距离，以实现喷嘴的均布，有效完成对铸坯的冷却。内弧和外弧的喷嘴端面到铸坯表面的距离相同。内弧和外弧进行等同对称布置，能够方便的对两边进行等同的控制，控制较为简单。内弧和外弧的喷嘴端面到铸坯表面的距离为150～170mm，具体可为150mm、155mm、160mm、165mm、170mm。喷嘴端面到铸坯表面的距离需要进行控制，距离过大，冷却水不能有效的到达铸坯的表面，距离过小，冷却范围较小。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，提出了详细的实施内容。本实施例的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，采用直弧形常规板坯连铸机，其冶金长度为33.2m，弧形半径为10.9m，包括15个扇形段，采用7点弯曲7点矫直，可浇铸铸坯宽度为950～2150mm。该铸机结晶器宽面足辊喷淋环冷却和窄面足辊冷却均采用纯水冷却，且采用独立的回路控制。选取Q345E钢种，铸坯浇铸断面为230mm×1600mm，拉速1.2m/min。

结合图1和图2，二冷喷嘴2的详细布置结构为：按照实施例1的内容设置二冷喷嘴22和冷却回路，相邻两个二冷喷嘴2之间的距离均为140mm，二冷喷嘴2端面到铸坯表面的距离均为160mm；在宽度方向每个辊缝内外弧的二冷喷嘴2是正对设置的，在同一弧侧的竖直方向上，同一排的二冷喷嘴2的中心线也在同一平面内。

喷嘴1的喷射角均为90°。

冷却方式为纯水冷却，根据该实施例浇铸钢种和铸坯断面，设置A回路冷却水量为780L/min，B回路冷却水量为400L/min，C回路冷却水量为160L/min，此外设置结晶器宽面和窄面水槽水流速度分别为6.7m/s和6.5m/s，结晶器冷却水入口处温度控制为制在25～30℃，结晶器宽面足辊喷淋环冷却回路水量为440L/min，窄面足辊冷却回路水量为280L/min。

本方案实施后，矫直点铸坯角部温度增加了110℃，有效防止角部过冷。铸坯角部样金相结果显示，表层晶粒细化至0.6～0.8mm。铸坯角部未清理轧制热轧反应裂纹缺陷发生率由原来的15％降低为3.3％。

实施例2

一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，出除下述技术参数外，其余同实施例2。

选取Q345B钢种，铸坯浇铸断面为230mm×2030mm，拉速0.95m/mim。

冷却方式为纯水冷却，根据该实施例浇铸钢种和铸坯断面设置，设置A回路冷却水量为860L/min，B回路冷却水量为500L/min，C回路冷却水量为280L/min，结晶器宽面和窄面水槽水流速度分别为6.8m/s和6.7m/s。结晶器宽面足辊喷淋环冷却回路水量为600L/min，窄面足辊冷却回路水量为390L/min。

本方案实施后，矫直点铸坯角部温度增加了100℃，有效防止角部过冷。铸坯角部样金相结果显示，表层晶粒细化至0.7～0.9mm。铸坯角部未清理轧制热轧反应裂纹缺陷发生率由原来的10％降低为2.9％。

Claims (7)

1.一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，其特征在于：包括在连铸机垂直段，沿着宽度方向分节辊辊缝的内弧和外弧分别对应设置14个喷嘴，同一弧侧，对14个喷嘴按照顺序进行编号为

14个喷嘴关于分节辊辊缝中心位置对称分布，将内弧和外弧的⑤-⑩号喷嘴使用同一管道连接，记为A回路，将内弧的①号喷嘴、②号喷嘴、

号喷嘴和

号喷嘴使用同一管道连接，记为B回路，将其余喷嘴使用同一管道连接，记为C回路。

2.根据权利要求1所述的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，其特征在于：所述A回路、B回路和C回路分别使用不同的进水管道进行供水。

3.根据权利要求1所述的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，其特征在于：所述内弧和外弧的喷嘴喷射角为80-100°。

4.根据权利要求3所述的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，其特征在于：所述内弧和外弧的喷嘴喷射角为90°。

5.根据权利要求1所述的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，其特征在于：相邻所述内弧和外弧的喷嘴之间的距离为130～150mm。

6.根据权利要求5所述的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，其特征在于：所述内弧和外弧的喷嘴端面到铸坯表面的距离相同。

7.根据权利要求1所述的一种板坯连铸机垂直段喷嘴布置结构，其特征在于：所述内弧和外弧的喷嘴端面到铸坯表面的距离为150～170mm。

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